lunedì 3 novembre 2014

19 - Processi di lavorazione della colza

Considerando che la resa media in semi del girasole si aggira attorno alle 2.6 t/ha (+/- 15%) si può calcolare che la resa per ettaro di olio raffinato è pari a circa 1 tonnellata. Tale relazione, seppure grossolana, è valida anche per il colza.
1 tonnellata di semi di girasole + 2,63 tonnellate di residui colturali
= 420 kg di olio grezzo + 580 kg di panello
= 390 kg di olio raffinato + 30 kg residui di processo



Oggi le tecniche di estrazione sono di tipo:
  • meccanico (normalmente a pressione)
  • chimico (a solvente,di solito esano).


Le principali fasi dell'estrazione possono essere così sintetizzate:

  • Pulizia

I semi, prima della lavorazione, devono essere separati dalle eventuali impurità (es.: ferro, pietrisco, terra ecc.) provenienti dalle operazioni di raccolta in campo e trasporto nei sili. L'operazione si rende necessaria per ottenere una buona qualità del prodotto e preservare l'integrità dell'impianto. I materiali metallici vengono facilmente eliminati con elettromagneti; per quelli non metallici, invece, si ricorre a vibrovagli.

  • Decorticazione

Elimina lo strato protettivo ligno-cellulosico (pericarpo) che caratterizza alcuni semi (es.: girasole). Questo non contiene olio e il relativo contenuto proteico è generalmente modesto. Conseguentemente, la decorticazione consente di diminuire la dimensione delle presse, la relativa abrasione e il quantitativo di solvente necessario.
I decorticatori sono essenzialmente di due tipi: a cilindro e a dischi. Il principio su cui operano è, tuttavia, analogo: leggera pressione sul seme per l'apertura del pericarpo e relativa separazione dalla mandorla mediante corrente d'aria. La decorticazione non è mai totale; tende, infatti, a raggiungere un compromesso fra eliminazione del pericarpo e perdita di sostanza grassa durante il processo.

E' da sottolineare che, mentre l'eliminazione del tegumento ligno-cellulosico dei semi di soia e di colza sia una pratica ricorrente, la sgusciatura del seme di girasole è ancora largamente disattesa, in quanto rallenta il processo di lavorazione e pone il grave problema dello stoccaggio e della utilizzazione dei gusci, un materiale povero e a basso peso specifico.

  • Macinazione

L'olio è contenuto nelle cellule oleifere, all'interno di organuli citoplasmatici, detti vacuoli. La rottura di queste strutture, mediante schiacciamento (per lacerazione o laminazione), determina un incremento della velocità di estrazione. Quest'ultima, in sintesi, è funzione dello spessore delle lamine di seme.
Di conseguenza, è conveniente sminuzzarlo il più finemente possibile. Lamelle troppo sottili, tuttavia, portano alla formazione di polveri che ostacolano il drenaggio del solvente nella relativa fase di estrazione.

  • Riscaldamento e condizionamento

Il primo aumenta la velocità di estrazione dell'olio e rende più efficiente il drenaggio della matrice proteica. Con il secondo si forma un film d'acqua sulla superficie del seme, in modo da favorire la diffusione dell'olio dall'interno verso l'esterno e determinare la rottura dei vacuoli residui.

Riscaldamento e condizionamento sono ottenuti con specifici dispositivi (cookers) che vengono sovrapposti alle presse.

  • Spremitura

Interessa solo i semi ad elevato contenuto in olio. 
Può essere totale o parziale: nel primo caso, la maggior parte dell'olio presente viene estratto in un solo passaggio; nel secondo, ne viene estratta una quantità minore e il residuo trattato chimicamente (estrazione con solvente) ottenendo una farina.

La spremitura totale, ottenuta impiegando presse continue, comporta un assorbimento di circa 45 kWh/t di seme e fornisce un panello (expeller) con residuo oleoso minimo del 5-12%. Nel secondo caso, invece, la spremitura lascia un contenuto in olio del 20-24%.

  • Prima depurazione

Le impurità più grossolane (frammenti di seme, farinette ecc.) sono rimosse con decantatori, vibrovagli o centrifughe. 
Le particelle più minute vengono invece eliminate con filtropresse.

  • Estrazione con solventi

La velocità di diffusione della sostanza grassa dal seme al solvente dipende da una serie di fattori legati dalla relazione:
log Q/Q0 = 0.0911 - 4.286 * D/(2*L)^2*t
dove:
  • Q = olio per unità di peso di seme dopo l'estrazione (%); 
  • Q0 = olio per unità di peso di seme prima dell'estrazione (%) ; 
  • D = costante di diffusione ad una data temperatura (cm²/s); 
  • L = semispessore delle lamelle (mm); 
  • t = tempo di estrazione (h). 
L'estrazione tramite solvente può essere condotta con flussi di materia (expeller e solvente) in controcorrente:

  • per percolazione: si ottiene facendo cadere sulla massa il solvente per gravità; 
  • per immersione: si immerge nel solvente in movimento la massa da disoleare; 
  • in controcorrente mista. 

  • Resa

La resa in olio del processo di estrazione è variabile, dal colza e dal girasole si estrae circa il 36-38% in peso di olio. E' ovviamente una resa media influenzata dalle modalità di estrazione e dalla specie vegetale. 
Pubblicato da alle

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